Pembuatan Lampu Flip Flop

BAB I

PENDAHULUAN

1.1        LATAR BELAKANG MASALAH

Perangkat elektronika merupakan suatu perangkat keras yang kompleks dimana suatu perangkat dapat terdiri dari puluhan, bahkan ratusan komponen elektronika. Seiring dengan perkembangan teknologi dan desakan oleh kebutuhan pasar dalam produksi perangkat elektronika, maka dikembangkan suatu perangkat elektronika yang mengintegrasikan semua atau sebagian komponen elektronika dalam satu perangkat, dimana perangkat ini akan menjadi sebuah perangkat yang fleksibel dan efisien.         

                                           

            Di zaman modern seperti sekarang ini, banyak lampu hias atau tulisan berjalan dengan menggunakan lampu led ratusan. Pada Lampu flip-flop yang penulis buat masih rangkaian sederhana, dengan mengekplorasi rangkaian yang masih sederhana ini akan menjadi rangkaian yang lebih bagus, sebagai contoh pada rangkaian tulisan berjalan yang biasa ada pada kantor-kantor atau di dalam masjid sekalipun sudah ada. Jadi apabila rangkain yang masih dasar ini dieksplorasi kembali akan lebih bagus lagi hasilnya. Pada rangkaian flip-flop akan menghasilkan nyala lampu led yang tersusun berderet 1 baris, akan bergeser ke arah kanan dengan potensiometer sebagai pengatur kecepatan laju pada led.

Dalam penulisan ilmiah ini rangakain flip-flop memakai beberapa IC Analog Diantaranya IC 3130 sebagai Osilator, IC 4017 sebagai Counter (Johnsons Counter) dan beberapa komponen-komponen elektronika lainnya seperti Resistor, Kapasitor, Led, dan output dari rangkaian ini adalah tampilan pada lampu led.

1.2        BATASAN MASALAH

Dalam alat ini menggunakan IC 4017 sebagai counter, komponen tersebut tidak dapat diganti dengan tipe IC yang lain karena berbeda pada kegunaannya. Alat ini juga menggunakan IC Op-Amp 3031 yang digunakan untuk menghasilkan clock/detak pulsa, IC tersebut tidak bisa diganti dengan tipe IC yang lain karena beda susunan dalam datasheet IC tersebut.

Transistor yang digunakan adalah tipe BC475 yang tidak dapat diganti dengan transistor tipe yang lainnya, dikarenakan beda pada datasheet transistor tersebut.

Karena luasnya ruang lingkup yang menyangkut alat yang penulis buat. maka penulis membatasi masalah yang akan dibahas, pada masalah yang menyangkut pada pembuatan Lampu flip-flop saja yang bertujuan untuk mempermudah dalam pemahaman dan pengertian tentang masalah-masalah pada Lampu flip-flop saja

1.3        TUJUAN PENULISAN

Makalah ini adalah berupa keterangan dari alat yang dibuat yang merupaakan dasar dari aplikasi yang lebih bagus. Yang mana alatnya akan berfungsi di mayarakat.

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini, antara lain sebagai berikut :

·                     Memberikan pengetahuan kepada pembaca tentang pengaplikasian dari alat Lampu flip-flop.

·                     Memberikan pengetahuan dasar dari komponen-komponen yang digunakan dalam rangkaian Lampu flip-flop.

·                     Memberikan pengetahuan dasar bagi penulis sebelum melakukan presentasi proyek yang akan di laksanakan.

Makalah ini penulis buat berdasarkan proyek rangkaian Lampu flip-flop yang telah sukses penulis buat. Disini penulis terangkain dari mulai cara pembuatan layout hingga cara kerja rangkaian tersebut, baik secara blok diagram maupun secara detail. Yang akan penulis bahas dalam bab III nanti, tentang analisa rangkaian .

1.4        METODE PENULISAN

Adapun metode atau cara yang penulis lakukan untuk memperoleh data-data di dalam penyusunan laporan ini sebagai berikut :

Penulis mengamati langsung rangkaian proyek yang telah jadi untuk dianalisa

1.4.1.      Metode analisa, yaitu dengan menganalisa rangkaian Lampu flip-flop, hingga di peroleh gambaran awal dari prinsip kerja dari rangkaian Lampu flip-flop.

1.4.2.      Metode observasi, yaitu dengan melakukan pengamatan langsung mengenai cara kerja Lampu flip-flop setelah kita rangkai menjadi alat peraga. Pengamatan yang dilakukan selama menjalani praktikum.

1.4.3.      Studi Pustaka, yaitu mengambil data dari beberapa sumber buku dan website untuk menjadi acuan dalam penulisan. para penyusun melakukan pengumpulan data dengan cara membaca dari buku-buku referensi dan modul bantu praktikum Sistem Digital 1.

1.4.4.      Konsultasi, yaitu mendiskusikan dan bertanya bagaimana cara pembuatan alat dan makalah kepada narasumber yang bersangkutan dengan membuatan Lampu flip-flop.

1.5        SISTEMATIKA PENULISAN

BAB I PendahuluanPada bab ini penulis menjelaskan tentang Penggunaan dan Aplikasi perangkat elektronika dalam kehidupan sehari-hari dan penggunaannya dalam teknologi sekarang ini. Serta penulis juga akan menjelaskan tentang tujuan dalam pembuatan proyek yang berjudul “Lampu flip-flop”.


BAB II Landasan TeoriBerisikan tentang teori dasar yang berhubungan dengan analisa rangkaian proyek, komponen-komponen dan alat yang digunakan, dan kerangka terbentuknya proyek “Lampu flip-flop “ ini.

BAB III Analisa Rangkaian
Dalam analisa rangkaian, penulis akan menjelaskan dan menganalisa rangkaian baik secara blok maupun secara detail, sehingga dalam penggunaannya akan semakin jelas dan mudah dimengerti.

BAB IV Cara Pengoprasian Alat
Berisi tentang cara dan panduan dalam pengoprasian alat dari proyek yang akan penulis presentasikan.

BAB V Penutup
Berisi kesimpulan, rangkuman dan saran-saran dari apa yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya.


Daftar Pustaka
Berisikan sumber-sumber yang telah diambil dalam menyusun makalah ini.

Lampiran
Berisi lampiran data pengamatan dan gambar rangkaian dari atas maupun dari posisi bawah.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1       Teori Dasar Elektronik

Pada sebuah rangkaian Lampu flip-flop ada banyak komponen-komponen yang diperlukan untuk mendukung sebuah lampu flip-flop tersebut agar dapat berfungsi secara sempurna sebagai mestinya. Komponen komponen tersebut akan penulis sebutkan dan jelaskan satu persatu fungsi dan cara kerjanya dalam pembahasan kali ini, yaitu  :

Dalam rangkaian alat yang penulis buat, penulis menggunakan komponen elektronika yang terdiri dari dua bagian yaitu :

2.1.1.      Komponen Pasif

Komponen Pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri, misalnya, Transformator, Resistor, Kapasitor, dan lain-lain. Pada makalah ini penulis akan menjelaskan fungsi dan tujuan dari komponen-komponen elektronika yang bersangkutan dengan alat yang penulis buat yaitu “ Lampu Flip-flop“.

2.1.1.1. Resistor

Resistor adalah sutu komponen elektronika yang fungsinya untuk menghambat arus dan tegangan listrik.

Berdasarkan jenisnya resistor dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

A.       Resistor tetap

Resistor tetap adalah resistor yang memiliki hambatan tetap. Resistor memiliki batas kemampuan daya misalnya : 1,16 watt,  1,8 watt, ¼ watt, ½ watt, dan sebagainya. Artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya.

Bentuk fisik dari resistor tetap ini terdiri dari 2 jenis yaitu ada yang memiliki 4 buah gelang dan 5 buah gelang seperti pada gambar diatas, tetapi untuk cara perhitungannya sama saja.

Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau dibaca dari warna yang tertera pada bagian luar badan resistor tersebut yang berupa gelang warna.

B.        Resistor Variabel

Resistor variabel (variable resistor atau varistor) adalah resistor yang nilai tahanannya dapat berubah atau dapat diubah.     

·         Potensiometer

Potensiometer merupakan variable resistor yang paling sering digunakan. Pada umumnya, potensiometer terbuat dari kawat atau karbon. Potensiometer yang terbuat dari kawat merupakan potensiometer yang telah lama lahir pada generasi pertama pada waktu rangkaian elektronika masih menggunakan tabung hampa (vacuum tube). Potensiometer dari kawat ini memiliki bentuk yang cukup besar, sehingga saat ini sudah jarang ada yang memakai potensiometer seperti ini. Pada saat ini, potensiometer lebih banyak terbuat dari bahan karbon. Ukurannya pun lebih kecil, namun dengan resistansi yang besar.

Gambar di atas adalah potensiometer yang terbuat dari bahan karbon. Pada umumnya, perubahan resistansi pada potensiometer terbagi menjadi 2, yakni linier dan logaritmik. Yang dimaksud dengan perubahan secara linier adalah perubahan nilai resistansinya sebanding dengan arah putaran pengaturnya. Sedangkan, yang dimaksud dengan perubahan secara logaritmik adalah perubahan nilai resistansinya berdasarkan perhitungan logaritmik. Pada umumnya, potensiometer logaritmik memiliki perubahan resistansi yang cukup unik karena nilai maksimal dari resistansi diperoleh ketika kita telah melakaukan setengah kali putaran pada pengaturnya. Sedangkan, nilai minimal diperoleh saat pengaturnya berada pada titik nol atau titik maksimal putaran. Untuk dapat mengetahui apakah potensiometer tersebut linier atau logaritmik, dapat dilihat huruf yang tertera di bagian belakang badannya. Jika tertera huruf B, maka potensiometer tersebut logaritmik. Jika huruf A, maka potensiometer linier. Pada umumnya, nilai resistansi juga tertera pada bagian depan badannya. Nilai yang tertera tersebut merupakan nilai resistansi maksimal dari potensiometer.

·         Trimpot

Trimpot adalah kependekan dari Tripotensiometer. Sifat dan karakteristik dari trimpot tidak jauh beda dengan potensiometer. Hanya saja, trimpot ini memiliki ukuran yang jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan potensiometer. Perubahan nilai resistansinya juga dibagi menjadi 2, yakni linier dan logaritmik. Huruf B yang tertera pada trimpot menyatakan perubahan nilai resistansinya secara logaritmik, sedangkan huruf A untuk perubahan secara linier. Untuk mengubah nilai resistansinya, kita dapat memutar lubang tengah pada badan trimpot dengan menggunakan obeng.

·         LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan resistor yang nilai resistansinya berubah jika terjadi perubahan intensitas cahaya di daerah sekelilingnya. Pada prinsipnya, intensitas cahaya yang besar mampu mendorong elektron untuk menembus batas – batas pada LDR. Dengan demikian, nilai resistansi LDR akan naik jika intensitas cahaya yang diterimanya sedikit atau kondisi sekelilingnya gelap. Sedangkan, nilai resistansi LDR akan turun jika intensitas cahaya yang diterimanya banyak atau kondisi sekelilingnya terang. LDR sering digunakan sebagai sensor cahaya, khususnya sebagai sensor cahaya yang digunakan pada lampu taman.

             

2.1.1.2.      Kapasitor

  Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 lembar plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.Kapasitansi didefenisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Coulombs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coulomb = 6.25 x 1018 elektron. Kemudian Michael Faraday membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coulombs. Dengan rumus dapat ditulis :

Q = CV

Dengan asumsi :

Q =  muatan elektron C (Coulomb)

C = nilai kapasitans dalam F (Farad)

V = tinggi tegangan dalam V (Volt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak (t) antara kedua plat metal (tebal dielektrik) dan konstanta (k) bahan dielektrik. Dengan rumusan dapat ditulis sebagai berikut :

C = (8.85 x 10^-12) (k A/t)

Macam-macam jenis kapasitor yang banyak dijual di pasaran :

·                     Electrolytic Capacitor

 

                                        

Kelompok kapasitor electrolytic terdiri atas kapasitor-kapasitor yang bahan dielektriknya adalah lapisan metal-oksida. Elektrode kapasitor ini terbuat alumunium yang menggunakan membran oksidasi yang tipis. Umumnya kapasitor yang termasuk kelompok ini adalah kapasitor polar dengan tanda + dan - di badannya. Dari karakteristik tersebut, pengguna harus berhati–hati di dalam pemasangannya  pada  rangkaian,  jangan  sampai  terbalik.  Bila polaritasnya terbalik maka akan menjadi rusak bahkan “MELEDAK”.

Untuk mendapatkan permukaan yang luas, bahan plat Aluminium ini biasanya digulung radial. Sehingga dengan cara itu dapat diperoleh kapasitor yang kapasitansnya besar.Biasanya jenis kapasitor ini digunakan pada rangkaian power supply, low pass filter, dan rangkaian pewaktu. Kapasitor ini tidak bisa digunakan pada rangkaian frekuensi tinggi. Biasanya tegangan kerja dari kapasitor dihitung dengan cara mengalikan tegangan catu daya dengan  2. Misalnya  kapasitor akan diberikan catu daya dengan tegangan 5 volt, berarti kapasitor yang dipilih harus memiliki tegangan kerja minimum 2 x 5 =10 volt.

  

2.1.2.           Komponen aktif

Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya membutuhkan sumber tegangan dan sumber arus panjang ,misalnya Dioda, Transistor, Thyristor, Integrated Circuit (IC), dan lain-lain.

  2.1.2.1. Op - Amp (Operational Amplifier)

Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini penulis hanya akan membahas kegunaan Op-Amp pada alat Lampu flip-flop.

Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur. Pada rangkaian Lampu flip-flop IC 3130 digunakan sebagai rangkaian Osilator (penghasil detak pulsa)

A.      Penjelasan Rangkaian Osilator

Pada rangkaian lampu flip-flop, osilator yang digunakan yaitu IC 3130, keluaran dari osilator ini berupa gelombang atau denyut. 

Osilator mempunyai dua jenis yaitu :

·      Osilator Sinusoida

Osilator yang keluarannya menghasilkan gelombang sinus

·      Osilator bukan Sinusoida

Osilator yang keluarannya menghasilkan gelombang kotak atau segi empat.

Pada rangkaian Lampu flip-flop, osilator yang digunakan adalah osilator jenis kedua yaitu osilator bukan sinusoida. Osilator pada rangkaian ini mempunyai fungsi untuk membangkitkan denyut atau pulsa ( penguat ).

B.     Cara Kerja Osilator

Osilator keluaran yang dihasilkan tidak dapat ditentukan, apakah angka rendah (0) atau angka tinggi (1). Osilator ini mempengaruhi hasil keluaran dari rangkaian Lampu flip-flop. Jika keluaran dari osilator bit rendah (0), maka output pada rangkaian akan mengalami penurunan dari keluaran sebelumnya (pencacah turun), sedangkan jika keluaran dari osilator bit tinggi (1), maka keluaran pada rangkaian akan mengalami penaikan dari keluaran sebelumnya (pencacah naik).

Pada alat Lampu flip-flop yang penulis buat fungsi dari IC Op-Amp adalah menghasilkan clock/detak pulsa untuk memberi input kepada IC 4017, yang kecepatan detak pulsanya dipengaruhi oleh kapasitor dan hambatan dari potensiometer.

2.1.2.2. IC 4017 (Decade Counter)

Mungkin jenis IC ini tidak asing bagi para penggemar elektronika. IC logika dari jenis CMOS ini biasa digunakan untuk membuat rangkaian running LED 10 tahap. IC 4017 memang mempunyai nama resmi "Decade Counter", lebih lengkapnya "5 Stage Johnson Decade Counter" atau "5 Stage Divide by Ten Johnson Counter".

Apa maksud kata '5 Stage' sedangkan keluaran 4017 ada 10 tahap? IC 4017 memang terbentuk dari 5 DFF yang dikonfigurasikan sebagai pembagi dua (Johnson Counter). Sehingga dengan adanya 5 untai pembagi dua, dapat diperoleh 10 output yang aktif (berlogika tinggi) secara bergantian.

  

Standar suplai untuk IC 4017 adalah sesuai standar catu untuk IC logika CMOS : +3 - +15 VDC. Keluaran berlogika tinggi sesuai urutan (output 0 - output 9). Pergeseran logika tinggi pada output berdasarkan masukan clock pada pin 14. Semakin tinggi frekuensi clock, semakin cepat pergeseran logika pada pin - pin output. Clock diaktifkan dengan memberikan logika rendah pada pin ENABLE (pin 13). Jika pin ENABLE mendapat logika tinggi, pergeseran logika pada output akan berhenti (pause). Pin RESET berfungsi membuat pergeseran logika pada output dimulai lagi dari output 0. Jika pin RESET diberi logika tinggi, logika tinggi akan muncul pada output 0, sedangkan output lain berlogika rendah.Pin RESET akan nonaktif jika diberi logika rendah. Terakhir, ada pin CARRY OUT yang berfungsi melimpahkan carry jika pergeseran logika pada output sudah satu putaran. Jadi jika Anda ingin menambahkan IC yang lebih banyak, CARRY OUT dapat dipakai sebagai CLOCK IN bagi IC 4017 berikutnya.

2.1.2.3.Transistor

Transistor merupakan komponen elektronika yang termasuk dalam golongan komponen aktif yaitu kompenen elektronika yang dalam pengoperasiannya memerlukan sumber arus atau sumber tegangan tersendiri.

Transistor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai penguat arus dan juga sebagai saklar elekronik, transistor berasal dari perkataan tranfer dan resistor yang artinya perpindahan atau perubahan perlawanan. Semikonduktor dapat di dop untuk mendapatkan kristal npn danpnp, kristal seperti ini disebut tarnsistor junction. Daerah n mempunyai banyak sekali elektron pita konduksi dan daerah p mempunyai banyak sekali hole (lubang). Oleh karena itu transistor junction disebut transistor bipolar.

Transistor terdiri dari dua tipe yaitu NPN, PNP dan memiliki dua jenis yaitu transistor bipolar dan transistor unipolar :

·                Transistor bipolar adalah transistor yang memiliki dua persambungan kutub atau memiliki dua buah kutub yaitu kutub positif dan kutub negatif.

·                Transistor Unipolar adalah transistor yang memiliki satu buah persambungan kutub.

           

A.    Kegunaan Transistor

            Transistor dapat dipakai untuk bebagai keperluan misalnya:

·                Mengubah arus bolak balik menjadi arus searah, pekerjaan ini disebut penyearah

·                Menguatkan arus rata atau tegangan rata maupun arus bolak balik atau tegangan bolak balik.

·                Menjangkitkan getaran listrik, dinamai oscilator. Rangkaian oscillator banyak ditemui pada rangkaian elektronika.

·                Mencampur arus (tegangan) bolak balik dengan frekuensi yang berlainan (permodulasian)

·                Saklar elektronik , tujuannya agar saklar tidak cepat putus.

Transistor biasa terdiri dari tiga buah kaki yang masing-masing diberi nama emitor, basis, kolektor.

Simbol Transistor:                          

Transistor unipolar adalah JFET (Field Effect Transisitor) yang terdiri dari JFET kanal N, JFET kanal P, MOSFEET kanal N, MOSFEET kanal P.

2.1.2.4. Dioda

Dioda adalah komponen elektronika yang mempunyai fungsi yang utama sebagai penyearah arus listrik. Dioda merupakan sambungan bahan p-n. Bahan tipe-p akan menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n akan menjadi katode. Bergantung pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya.

Diode bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan sebaliknya berlaku sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi yang demikian terjadi hanya pada diode ideal-konseptual.

A.    Macam – macam Dioda :

·                     Foto Dioda 

Foto Dioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya. Berbeda dengan dioda biasa, komponen elektronika ini akan mengubah cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh dioda foto ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan sinar-X. Aplikasi dioda foto mulai dari penghitung kendaraan dijalan umum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di bidang medis.

                                             

Komponen Elektronika yang mirip dengan Foto Dioda adalah Transistor Foto (Phototransistor). Foto Transistor ini pada dasarnya adalah jenis transistor bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan Dioda Foto. Hal ini disebabkan karena elektron yang ditimbulkan oleh foton cahaya pada junction ini di-injeksikan di bagian Base dan diperkuat di bagian Kolektornya. Namun demikian, waktu respons dari Transistor-foto secara umum akan lebih lambat dari pada Foto Dioda.

·                     Zener Diode

Sebuah dioda biasanya dianggap sebagai komponen yang menyalurkan listrik ke satu arah, namun Zener Dioda dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat mengalir ke arah yang berlawanan, jika tegangan yang diberikan melampaui batas "tegangan rusak"(breakdown voltage) atau "tegangan Zener". 

Dioda yang biasa tidak akan mengijinkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-biased) di bawah tegangan rusaknya. Jika melampaui batas tegangan rusaknya, dioda biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas.

Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam kasus pencatuan-maju (sesuai dengan arah gambar panah), dioda ini akan memberikan tegangan jatuh (drop voltage) sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk dioda silikon.Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis dioda yang dipakai.

Sebuah dioda Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan dioda biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tengangan rusak yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah dioda Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n.

Sebuah dioda zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku rusak yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan zener. Sebagai contoh, sebuah diode zener 3.2 Volt akan menunjukan tegangan jatuh pada 3.2 Volt jika diberi catu-balik. Namun, karena arusnya tidak terbatasi, sehingga dioda zener biasanya digunakan untuk membangkitkan tegangan referensi, atau untuk menstabilisasi tegangan untuk aplikasi-aplikasi arus kecil.

·                     Dioda hubungan

Dioda ini dapat mengalirkan arus tegangan yang besar hanya satu arah. Dioda ini bias digunakan untk menyearahkan arus dan tegangan. Dioda ini memiliki tegangan maksimal dan arus maksimal, mislnya dioda tipe 1N4001 ada dua jenis aitu 1A/0 V dn 1A/100V

·                     Dioda Pemncar Cahaya / LED ( Ligh Emiting Diode )

Dioda ini akan mengeluarkan cahaya bila diberi tegangan sebesar 1,8 V dengan arus sebesar 1,5 mA. LED ni banyak digunakan sebagai lampu indkator dan peraga (display).

2.2       Langkah-langkah Pembuatan Lampu Flip-flop

Dalam pembuatan rangkaian Lampu flip-flop diperlukan langkah langkah dalam pembuatannya. Penulis akan membahasnya dalam pembahasan kali ini.

2.2.1    Membuat Lay Out

Dalam pembuatan suatu rangkaian,pertama yang harus dilakukan adalah kita harus membuat sebuah layoutnya lebih dahulu disebuah kertas, yang dalam hal ini akan membuat layout untuk rangkaian Lampu flip-flop.

Cara pembuatan layout harus dilihat dahulu bentuk asli atau gambar rangkaian Lampu flip-flop,dengan melihat gambar rangkaian barulah setelah diteliti dan menemukan cara/ide bagaimana agar layout dapat terlihat bagus, untuk membuat sebuah layout pada kertas dan sebaiknya menggunakan kertas milimeter block.

Setelah layout selesai dibuat dan dibuat diatas kertas milimeter block, setelah itu di teliti dan diperiksa seteliti mungkin layout yang telah dibuat. Cocokan kembali dengan rangkain asli dari rangkain Lampu flip-flop, perhatikan satu persatu komponen apakah sudah benar semua letaknya atau be komponennya tidak terbalik dalam posisi kaki komponen.

Kemudian juga harus memperhatikan jalur-jalur yang telah di buat apakah suah benar atau masih ada jalur yang salah tujuannya. Pembuatan layout ini merupakan langkah yang paling penting dalam pembuatan suatu rangkaian, karena akan menentukan hasil akhir dari rangkaian sebuah rangkaian yang telah dibuat.

2.2.2.       Memindahkan Rancangan Layout ke papan PCB

Apabila sudah yakin bahwa layout yang telah dibuat sudah benar maka tempelkan rancangan yang telah buat di kertas milimeter block tersebut diatas papan pcb. Akan tetapi tempelkan jangan secara permanent melainkan cukup di ujung-ujung sudut kertas milimeter block tersebut, karena nantinya akan dilepas.

Setelah ditempelkan dan benar-benar rapih lalu siapkan sebuah bor pcb dan menggunakan mata bor dengan ukuran 0,5mm. Lalu bor pcb yang telah ditempelkan rancangan layout tadi yaitu tepat pada gambar lingkaran-lingkaran kecil yang berfungsi untuk penempatan kaki-kaki komponen.

Kemudian setelah selesai di bor semua lubang untuk kaki-kaki komponen tersebut dan yakin tidak ada satupun yang terlewatkan. Maka sekarang lepas kertas milimeter block bergambar layout tesebut dari papan pcb.

Setelah dilepas kertas tersebut maka diatas pcb hanya akan tampak lubang-lubang kecil yang kita bor tadi. Sekarang pada sisi pcb yang ada tembaganya, gambar sekeliling tiap lubang lubang bor tadi dengan menggunakan spidol kecil yang permanent dan usahakan jangan sampai ada yang terlewat. Lingkaran-lingkaran kecil ini nantinya sebagai tempat timah solder.

Jika sudah semua lubang bor sudah dilingkarkan dengan spidol kecil permanent, maka sekarang hubungan antara lingkaran-lingkaran kecil tersebut  dengan menggunakan sebuah spidol permanent. Hubungkan lingkaran-lingkaran dengan melihat gambar layout yang telah dibuat sebelumnya pada kertas milimeter blok agar tidak salah dalam alur jalurnya. Rangkaian tidak bekerja apabila salah dalam menggambar jalur pada papan pcb.

Jika layout di papan pcb telah selesai dibuat maka sekarang larutkan tembaga yang tidak terkena gambar dengan bahan kimia ferriclorit. Dalam menggunakan ferriclorit harus melarutkannya dengan air mendidih agar tembaga pada papan pcb juga cepat larut.

Tehnik melarutkan tembaga pada papan pcb ini sering disebut dengan nama acing. Caranya melarutkan tembaganya, masukkan pcb yang telah digambar layout Lampu flip-flop tadi ke dalam larutan mendidih ferri clorit, agar tembaga dapat cepat hilang, harus mengayun-ayunkan tempat larutannya secara teratur, ketika mengayun-ayunkan larutan harus dilihat juga, apakah tembaga sudah larut atau belum agar bagian tembaga yang bergambar tidak ikut terlarut.

Setelah yakin bahwa tembaga yang tidak tergambar telah larut semuanya barulah tehnik mengacing  ini dapat dikatakan selesai. Lalu angkat papan pcb dari larutan mendidih ferriclorit, bilas dengan air bersih yang juga harus mendidih agar ferriclorit tidak ada yang menempel. Setelah dibilas lalu harus cepat-cepat dikeringkan dengan kain kering, tujuannya agar tembaga tidak cepat karatan karena sisa air.

Sampai disini maka langkah-langkah perancangan telah selesai dilaksanakan, yang kemudian lakukan langkah pemasangan komponen yang akan penulis bahas dalam pembahasan berikut ini.

2.2.3.      Memasang Komponen Pada Papan PCB

Dalam pemasangan komponen-komponen pada papan pcb harus memiliki ketelitian yang tinggi agar tidak ada komponen yang terbalik. Langkah dalam pemasangan komponen adalah pertama pasanglah komponen yang mudah dipasang dahulu yaitu komponen memiliki sifat non polar dengan kata lain komponen ini tidak memiliki kutub positif maupun kutub negatif artinya dalam pemasangannya bebas antara kedua kakinya tanpa harus kuatir akan terbalik.

Selanjutnya yang sebaiknya kita pasang adalah resistor karena komponen ini juga bebas dalam penempatan kaki kakinya tanpa harus kuatir terbalik. Akan tetapi pemasangan resistor ini juga harus memiliki ketelitian yang tinggi karena resistor yang satu dengan resistor yang lain memiliki nilai hambatan yang berbeda.Cara melihat nilai hambatannya yaitu dengan melihat kode-kode warna yang tertera pada badan resistor tersebut dengan cara perhitungannya telah diterangkan pada pembahasaan resistor diatas, akan tetapi jika kita kurang yakin atau kita ingin meyakinkan nilai hambatannya secara pasti maka dapat diukur menggunakan multitester untuk mengukurnya.

Cara mengukur hambatan dengan menggunakan multitester adalah arahkan range selector knob pada bagian daerah yang diberi lambang ohm (Ω). Dan untuk melihat pada meter covernya, lihat scale yang berada pada bagian paling atas.

Dalam rangkaian Lampu flip-flop yang penulis buat menggunakan lima buah resistor dengan nilai resistansi 470 ohm, dengan kode warna (Kuning, Ungu, Cokelat, dan Emas) dan menggunakan tiga buah resistor dengan nilai hambatan 10 Kohm dengan kode warna (Cokelat, Hitam, Kuning, dan Emas).

Setelah mengetahui nilai resistansi dari masing-masing resistor yang akan digunakan dan sudah yakin dan barulah  memasang resistor tersebut pada letaknya masing-masing lalu solder dengan timah. Dalam penyolderan alat jangan terlalu lama, dikarenakan dpat merusak alat karena terkena panas yang berlebihan dari solder.

Jika semua komponen telah terpasang, pasang kabel-kabel kecil yang akan digunakan untuk menghubungkan jack-jack banana dan potensiometer. Sekarang rangkaian Lampu flip-flop telah selesai dibuat dan cara pengoperasian alat akan penulis jelaskan pada Bab IV.